大学高等数学公式大全
高等数学公式
导数公式:
基本积分
:
三角函数的有理式积分:
, , ,
一些初等函数: 两个重要极限:
双曲正弦
双曲余弦
2
双曲正切
)
三角函数公式: ?诱导公式:
1
?和差角公式: ?和差化积公式:
22
cos
?倍角公式:
?半角公式:
sin
正弦定理:
?反三角函数性质:
高阶导数公式——莱布尼兹(Leibniz)公式:
2!k!
中值定理与导数应用:
拉格朗日中值定理:
曲率: 当时,柯西中值定理就是拉格朗日中值定理。
弧微分公式:其中平均曲率:从M点到
点,切线斜率的倾角变化量;:弧长。
点的曲率:
直线:
1半径为a的圆:
定积分的近似计算:
b
矩形法:
a
梯形法:抛物线法:
a
定积分应用相关公式:
功:
水压力:
mm引力:
22,k为引力系数 r
b1函数的平均值:
空间解析几何和向量代数:
b
空间2点的距离:向量在轴上的投影:
是u轴的夹角。
是一个数量,两向量之间的夹角:
例:线速度:.bz
ay
by
为锐角时, 向量的混合积:
代表平行六面体的体积。
平面的方程:
、点法式:,其中
2、一般方程:
平面外任意一点到该平面的距离:
其中参数方程:
二次曲面:
x2y2z2
x2y2
(,p,q同号)2p2q
3、双曲面:
x2y2z2
x2y2z2
(马鞍面)1abc
多元函数微分法及应用
全微分:
全微分的近似计算:
多元复合函数的求导法:
当,时,
隐函数的求导公式:
隐函数,
隐函数
隐函数方程组:
微分法在几何上的应用:
FvGv
空间曲线在点
在点M处的法平面方程:
若空间曲线方程为:,则切向量
曲面上一点M(x0,y0,z0),则:
1、过此点的法向量:
Fx(x0,y0,z0)Fy(x0,y0,z0)Fz(x0,y0,z0)
方向导数与梯度:
Fy
Gy
2、过此点的切平面方程:
函数在一点p(x,y)沿任一方向
其中为x轴到方向l的转角。
它与方向导数的关系是,其中,为l方向上的
单位向量。
是gradf(x,y)在l上的投影。函数在一点p(x,y)的梯度:
多元函数的极值及其求法:
设,令:
0)为极大值2
时,
为极小值
则:值时, 无极时, 不确
定
重积分及其应用:
D
曲面的面积
D
2
2
D
D
D
MyM
D
D
D
平面薄片的转动惯量:对于x轴 对于y轴
平面薄片(位于xoy平面)对z轴上质点
的引力:,其中:
D
2
2
22
D
2
2
22
D
(
2
2
3
22
柱面坐标和球面坐标:
柱面坐标:
其中:
, 球面坐标:
2
2
1
M
1M
1M
, 其中
转动惯量:, ,
曲线积分:
第一类曲线积分(对弧长的曲线积分):
设f(x,y)在L上连续,L的参数方程为:, 则:
L
特殊情况:
第二类曲线积分(对坐标的曲线积分):
设L的参数方程为,则:
,其中和分别 两类曲线积分之间的关系:
为
LL
L上积分起止点处切向量的方向角。
格林公式:格林公式:
当时,得到D的面积:
?平面上曲线积分与路径无关的条件:
1、G是一个单连通区域;
2、P(x,y),Q(x,y)在G内具有一阶连续偏导数,且
减去对此奇点的积分,注意方向相反~
?二元函数的全微分求积:
在,时,才是二元函数u(x,y)的全微分,其中:
,。注意奇点,如(0,0),应
,通常设。
曲面积分:
22对面积的曲面积分:
对坐标的曲面积分:,其中:
号;,取曲面的上侧时取正
号;,取曲面的前侧时取正
号。,取曲面的右侧时取正
两类曲面积分之间的关系:
高斯公式:
高斯公式的物理意义——通量与散度:
散度:即:单位体积内所产生的流体质量,若则为消失通量:
,
因此,高斯公式又可写成:
斯托克斯公式——曲线积分与曲面积分的关系:
上式左端又可写成:
空间曲线积分与路径
无
旋度:
向量场A沿有向闭曲线
常数项级数:
等比数列:
等差数列:
111调和级数:是发散的
级数审敛法:
1、正项级数的审敛法——根植审敛法(柯西判别法):
时,级数收敛设:,则时,级数发散时,不确定
2、比值审敛法:
时,级数收敛设:,则时,级数发散
时,不确定
3、定义法:
存在,则收敛;否则发散。
交错级数或的审敛法——莱布尼兹定理:
如果交错级数满足其余项。,那么级数收敛且其和
绝对收敛与条件收敛:
,其中un为任意实数;
如果(2)收敛,则(1)肯定收敛,且称为绝对收敛级数;如果(2)发散,而(1)收敛,则称(1)为条件收敛级数。
调和级数:发散,而 级数:收敛;
,时发散1 p级数:时收敛
幂级数:
时,发散
对于级数 ,如果它不是仅在原点收敛,也不是在全
时收敛
数轴上都收敛,则必存在R,使时发散,其中R称为收敛半径。
时不定
时,
求收敛半径的方法:设,其中an,是时,
时,函数展开成幂级数:
函数展开成泰勒级数:
余项:可以展开成泰勒级数的充要条件是:
时即为麦克劳林公式:
一些函数展开成幂级数:
欧拉公式:
或
三角级数:
其中,,,,。
正交性:任意两个不同项的乘积在上的积分,0。
傅立叶级数:
,周期
其中
正弦级数:,余弦级数:,
是奇函数
是偶函数2
周期为2l的周期函数的傅立叶级数: